Dizayn ve Mekanik Analizler
Kompozit ayak, yapay bacağa ayrı bir bilek mafsalı kullanılmadan bağlanabilecek şekilde tasarlanmıştır.

Piramit adaptör Kompozit gövdeye 3 adet cıvata ile sabitlenmiştir. Ayrıca birbirinden bağımsız olan iki topuk parçası da gövdeye iki cıvata ile bağlanmıştır.

Ön şokları karşılamak için topuk ve ayak ucunda tabana yapıştırılmış polietilen köpük tabakaları yapıştırılmıştır.

 
Şekil 1.  AKTIV Foot

Karbon topuk enerjiyi depo eder ve darbe kuvvetlerini sönümler.

Değişik karbon elyaf dizilimleriyle ayak ucu ve topuğun esneme özellikleri ayarlanarak, kullanıcının vücut ağırlığı ve aktivite seviyesine göre en uygun mekanik özelliklere ulaşılmaktadır.


Şekil 2. AKTIV Foot
Ayrılmış ayak ucu, düzgün olmaya yüzeylerde oluşacak inversion ve eversion hareketlerini mümkün kılar.
Kompozit protez ayağın tasarımında bilgisayar tabanlı tasarım ve mekanik analiz programları kullanılmıştır. Bu programlar etkili modellerin hazırlanmasını kolaylaştırmakta ve daha isabetli mühendislik hesaplarının yapılmasını sağlamaktadır.

Şekil 2’de görüldüğü gibi parçanın ara kesit kalınlığı parça boyunca sabit değildir. Bu nedenle parçalar sonlu elemanlar analizi için 12 küçük bölgeye ayrılmıştır. Her bölgedeki karbon elyaf tabakalarının sayısı ve oryantasyon açıları belirlenmiştir. Elemanlara ayrılmış tabakalı yapı Şekil 3’te gösterilmiştir.


Şekil 3. Parçalanmış model

Protez ayağın mekanik analizinde, ISO 10328 Test Standardı referans alınmıştır. Standartta açıklanan test kuvvetleri, hem sonlu elemanlar analizinde, hem de fiziksel mekanik testlerde, Şekil 4’te gösterildiği gibi uygulanmıştır.


Figure 4. Protez ayağın test ekipmanındaki yerleşimi

Tablo 1.  Yükleme doğrultularının açıları.

 Şekil 5’te yüklenen bir ayakta oluşan deformasyon görülmektedir.

You can see displacement that occurs against the load on keel of the feet in Figure 6. This dispacement test has been achieved by using ankle-foot testing device according to ISO 10328.

Şekil 5.  Topuk ve ayak ucu yüklemelirinde oluşan deformasyon
Tasarımlarda, literatürden edinilen bir test çalışmasının sonuçlarından yararlanılmıştır. Bu çalışmada bazı ünlü markaların ayak modellerinin esneklik özellikleri incelenmiştir.